Umijeće lijepljenja

 

Zavarivanje, bušenje, spajanje vijcima – čemu sve to? U 21. stoljeću lijepi se punom parom: u proizvodnji automobila, u zrakoplovnoj industriji, čak i u operacijskim dvoranama.

Nije da Reiner Jost ne razumije sumnjičavce. Pa i njemu su tijekom prve polovine njegova profesionalnog razvoja pri samom spomenu lijepljenja kroz glavu prolazile uobičajene aso-cijacije: držači za ručnike koji uvijek iznova otpadaju sa zida, sasušene i skorene tube lje-pila, zalijepljene razbijene šalice za kavu koje se pri pranju ponovno raspadaju na komadiće. Lijepljenje – to je bilo i ostalo privremeno rješenje. A katkad i faktor rizika. Tako još i danas razmišljaju mnogi, pa i brojni inženjeri.
No Reiner Jost danas je voditelj „tima za lijepljenje“ u Odjelu za tehnologiju materijala koncerna Daimler te kaže: „Bez primjene tehnologije lijepljenja ne bismo mogli izrađivati tako lagane, stabilne i sigurne automobile kao što je već odavno uobičajeno.“ Njegova preobrazba od sumnjičavca u pionira tehnologije lijepljenja počela je sredinom 90-ih godina proš-log stoljeća: tvrtka je u to vrijeme planirala na tržište izbaciti nov, za Daimlerove standarde malen model automobila, „kompaktno vozilo za kraće razdaljine“, u proizvodnji povoljnije od svih dotadašnjih serija modela, lakše i ekonomičnije potrošnje, i to bez ustupaka u pogledu sigurnosti.
Jost i njegovi kolege eksperimentirali su aluminijem i magnezijem, aerodinamičnim oblicima i novorazvijenim mjenjačima. U to vrijeme u posjet im je došao zastupnik kemijske tvrtke: čovjek je iz prtljažnika automobila izvadio nekoliko uskih limenih ploča, spojio ih dvije po dvije djelomičnim preklapanjem i lijepljenjem, tvoreći uobičajene ispitne uzorke za ispitivanje kakvoće ljepila. „Gotovo da nismo mogli vjerovati onome što smo tada vidjeli“, prisjeća se Jost. Inženjeri su stegnuli metalne dijelove u uređaje za ispitivanje, „zlostavljali“ ih silama od nekoliko tona koje su ih razvlačile u svim smjerovima: vukući, lomeći, uvijajući. Gotovo uvijek s istim rezultatom: lijepljeni je spoj držao, lim se kidao.
Jost se susretao s kolegama iz zrakoplovne industrije. Oni su mu govorili o putničkim zrakoplovima koji su već tri desetljeća u neprekidnu pogonu leteći diljem svijeta bez ikakvih nesreća – sa spojevima na trupu i nosivim površinama velikim dijelom izvedenim lijepljenjem. I Jostova je predodžba o odlomljenim držačima za ručnike malo-pomalo blijedjela i ustupala mjesto viziji novog doba u autoindustriji. Vjetrobranska stakla i kočničke obloge već se odavno lijepe – zašto se to ubuduće ne bi primjenjivalo i na nosive dijelove karoserije? Nakon bezbrojnih laboratorijskih pokusa i provjera izdržljivosti u sudaru, prve su se Mercedesove limuzine A-klase dokotrljale u prodajne salone. A danas se ta nova tehnologija primjenjuje i na S-klasu, Daimlerovu uzdanicu u premium segmentu: u pogonu u Sindelfingenu robotska ruka poseže za bočnim dijelom automobilske karoserije i prebacuje ga do susjednog stroja. Čelična se ruka prinosi tik uz lim, no između njih ne pojavljuje se nije-dna jedina iskra. Robotska ruka nanosi crvenu pastu, uredno duž ruba čeličnog dijela; vijuga, izostavlja određena mjesta, iscrtava točke; vješto kao slastičar koji šlagom ukrašava tortu. Pasta je ljepilo dovoljno snažno da izdrži opterećenja prilikom sudara – nezamjenjiv sastojak suvremenih luksuznih vozila.
Na Mercedesovu modelu S-klase samo su lijepljeni spojevi koji povezuju nosive kompo-nente karoserije duži od 180 metara. Doduše, i dalje se zavaruje, ali na sve manje mjesta: među ostalim svrha je nekih od zavarenih mjesta pridržavanje sastavnih dijelova dok ljepilo na kraju proizvodne linije ne dostigne potrebnu čvrstoću. Danas gotovo da i nema proizvođača automobila koji ne primjenjuje tu višestranu tehnologiju spajanja; prednosti su ne-zanemarive. Budući da se sile među dijelovima prenose njihovom cijelom dodirnom površinom, a ne samo preko pojedinih točaka ili varova, lijepljena je karoserija osjetno kruća od one izrađene isključivo zavarivanjem.
Od 60-ih godina prošlog stoljeća i proizvođači automobila u socijalističkoj Njemačkoj počeli su primjenjivati takav način povećanja stabilnosti. Na narodnom autu trabantu lijepljeni su blatobrani, krila vrata i krov. Već su 1963. godine inženjeri američkog proizvođača auto-mobila ustanovili: ako se prednje i stražnje vjetrobransko staklo uokolo slijepi s karoseri-jom, staklo će djelovati slično kao stražnja stijenka garderobnog ormara. Na taj način kon-struirani auti već su imali za trećinu kruću karoseriju od onih kojima je staklo učvršćeno samo gumenom brtvom.
Suvremene lijepljene karoserije na ispitivanjima izdržljivosti prilikom sudara postižu bolje rezultate od onih izrađenih isključivo zavarivanjem. Osim toga, lijepljeni spojevi bolje upija-ju vibracije, prigušuju zvuk i ne oštećuju materijal. Kad se zavaruje ili steže vijcima, uništava se materijal pa se oštećenja mora nadoknaditi tako da se, primjerice, upotrebljava elemente od debljeg materijala nego što je nužno, a to povećava masu i potrošnju goriva automobila. Na posljetku, ljepila materijale spajaju tako da ih ujedno i električno izoliraju, što sprječava koroziju.

 

Autor: Tobias Zick